19 марта 2024, вторник, 08:20
TelegramVK.comTwitterYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

04 марта 2021, 00:01

Человек дня: Владимир Векслер

Владимир Иосифович Векслер
Владимир Иосифович Векслер

 4 марта 1907 года родился физик Владимир Векслер, создатель синхрофазотрона

Личное дело

Владимир Иосифович Векслер (1907-1966) родился в городе Житомир Волынской губернии. Его отец был инженером-электриком, мать — врачом-стоматологом. После того, как Иосиф Векслер погиб во время Первой мировой войны, мать снова вышла замуж. Однако мальчик не сошелся с отчимом, сбежал из дома и начал бродяжничать. В 1921 году, в самый разгар голода и разрухи, без денег добрался до преднэповской Москвы. В итоге он оказался в Детском городке имени III Интернационала, в котором жили беспризорники, дети из приютов и детских домов Москвы.

Владимир с детства интересовался техникой и даже сам собрал детекторный радиоприемник, что в те годы было делом непростым. Много читал, понимал, что надо учиться.

После окончания девятилетки Векслер поступил на ситценабивную фабрику учеником монтера в электромеханической мастерской. Проработав чуть больше двух лет, в 1927 году от руководства фабрики получил «комсомольскую путевку» в Институт народного хозяйства им. Г. В. Плеханова. Окончив институт в 1931 году, устроился в лабораторию рентгеноструктурного анализа Всесоюзного электротехнического института в Лефортове, в котором начал работать младшим лаборантом еще во время учебы . Разрабатывал методы регистрации рентгеновского излучения, начал работу с постройки измерительных приборов и изучения методов измерения ионизирующего излучения, т.е. потоков заряженных частиц.

В лаборатории Векслер проработал 6 лет, быстро пройдя путь от лаборанта до заведующего. В этом же институте защитил кандидатскую диссертацию, темой которой было устройство и применение сконструированных им «пропорциональных усилителей».

В сентябре 1937 году Векслер поступил в докторантуру Физического института Академии наук СССР имени П. Н. Лебедева (ФИАН).

В ФИАНе Векслер занялся изучением космических лучей. Участвовал в экспедициях ученых на Эльбрус, а затем, позже, на Памир — Крышу мира, где физики изучали потоки заряженных частиц высокой энергии, которые невозможно было получить в земных лабораториях. Исследователи поднимались в горы, чтобы оказаться поближе к потокам космического излучения.

Уже в самом начале своей работы на Эльбрусе с космическими лучами, Векслер открыл электронно-ядерные «ливни» - потоки вторичных субатомных частиц (преимущественно, электронов), образующийся в результате множественных каскадных реакций в земной атмосфере. Родоначальником ливня является попавшая в атмосферу из космоса первичная частица, вступающая в реакции с ядрами атомов газов, составляющих воздух. Широкие атмосферные «ливни» незаметны для человека и регистрируются с помощью специальных детекторов частиц.

В 1940 году Векслер защитил докторскую диссертацию на тему «Тяжелые частицы в составе космических лучей» и продолжил работать в ФИАН, в том числе в качестве заместителя директора. Стал членом КПСС, был парторгом ФИАН.

После начала Великой Отечественной войны институт был эвакуирован в Казань. Как и многие физики, Векслер включился в работы военного значения. Он прервал изучение космических лучей и занялся конструированием и усовершенствованием радиотехнической аппаратуры для нужд фронта. В 1943 году ФИАН вернулся из эвакуации в Москву

Лишь в 1944 году удалось организовать новую экспедицию - в этот раз на Памир, где группа Векслера смогла продолжить исследования космических лучей и ядерных процессов, вызываемых частицами высоких энергий.

Изучение космических лучей привело ученого к совершенно новым идеям ускорения частиц. Уже в тридцатых годах у многих ученых-атомщиков возникала мысль попробовать  получить частицы таких высоких «космических» энергий в лаборатории с помощью приборов для изучения субатомных частиц, метод изучения которых был один — бомбардировка одних частиц другими. В горах Векслеру пришла в голову мысль о строительстве ускорителей заряженных частиц для создания собственных «космических лучей».

С 1944 года Векслер перешел к новой области исследований, занявшей главное место в его научной работе. С этого времени его имя уже навсегда связано с созданием крупных «автофазирующих» ускорителей и разработкой новых методов ускорения.

В 1946 году Владимир Векслер был избран членом-корреспондентом АН СССР.

Он не утратил интереса к космическим лучам, продолжая работать в этой области. В течение 1946—1947 годов участвовал в высокогорных научных экспедициях на Памир. В космических лучах ученые обнаруживали частицы невероятно высоких энергий, недоступных для ускорителей, созданных человеком.

К этому времени уже был создан ускоритель заряженных частиц типа «циклотрон», в котором заряженная частица, двигаясь в магнитном поле по спирали, непрерывно ускоряется переменным электрическим полем. Благодаря этому к циклотроне удается сообщить частицам энергию в 10-20 миллионов электрон-вольт».

Но уже стало понятно, что порога 20 МэВ этим методом не перейти. Главной трудностью был так называемый релятивистский барьер - рассогласование частоты обращения частицы в циклотроне и частоты ускоряющего поля; это рассогласование наступало с ростом энергии частицы и определяло предельно достижимую энергию.

И Векслер предложил новый принцип устройства ускорителей, который назвал «автофазировкой». Он показал, что можно подобрать магнитное поле и амплитуду ускоряющего поля таким образом, что синхронизм частицы с ускоряющим полем не будет нарушен.

Свое открытие он опубликовал в двух коротких статьях в журнале «Доклады Академии наук». Первая вышла в №8, а вторая - в №9 за 1944 год. Первая статья называлась «Новый метод ускорения релятивистских частиц». В ней была предложена схема ускорителя, для которого не существует релятивистского барьера. Этот принцип лег в основу микротрона — ускорителя, требующего мощных источников микроволн.

Вторая статья была продолжением первой и посвящена рассмотрению автофазировки в ускорителе с магнитным полем, растущим во времени. Ознакомившись с результатами Векслера, директор ФИАНа академик Сергей Вавилов предложил ему отложить все дела, отправиться в академический санаторий «Узкое» и не возвращаться без подготовленной к печати статьи, посвященной новому открытию.

Открытие  Векслера стало совершенно неожиданным для физиков. Об этом, в частности, свидетельствует тот факт, что вышеупомянутые две статьи Векслера, посвященные автофазировке, не были приняты на ежегодный конкурс научных работ института.

Заключение жюри гласило: «…если работа Векслера правильная, то не нам давать ему премию, а если неправильная, то тем более, но работа интересная, ее нужно поддержать, пускай еще немного поработает». «Идея была ошеломляющей, и мало кто поверил в ее осуществимость. Ведь В.И. не имел никакого опыта работы с ускорителями и, соответственно, никакого авторитета в этой области», - вспоминал академик Фейнберг, входивший тогда в состав жюри конкурса.

В 1946 году в ФИАНе была создана новая лаборатория, в задачи которой входило строительство ускорителя, а затем и проведение с его помощью исследований по физике атомного ядра и элементарных частиц. Директором лаборатории был назначен Векслер, поэтому ее так и называли - лаборатория Векслера. В официальных же документах из соображений секретности она называлась Эталонная лаборатория.

Решение о постройке синхротрона было крайне смелым решением руководства - ведь на ускорителях Владимир Векслер никогда не работал. Приборы такого масштаба, включающие крупные электромагниты переменного тока, большие объемы, откачиваемые до высокого вакуума, мощные высокочастотные устройства, физиками ФИАНа никогда не создавались. У них не было опыта не то что строительства, а даже эксплуатации какого-либо ускорителя.

В 1947 году под руководством Векслера в ФИАНе был построен ускоритель электронов до энергий 30 МэВ, который послужил моделью для  более крупного ускорителя электронов — первого советского синхротрона на энергию 250 МэВ. Синхротрон был успешно запущен в 1949 году. На этих ускорителях научные сотрудники ФИАН  выполнили серьезные работы по мезонной физике и атомному ядру.

После открытия автофазировки ученые и инженеры начали проектировать ускорители уже на миллиарды электрон-вольт. Первым из них в нашей стране стал построенный в Дубне синхрофазотрон на 10 млрд электрон-вольт (10 ГэВ) — самый мощный в то время ускоритель протонов. Его проектирование началось в 1949 году по инициативе Векслера и С. И. Вавилова, а пуск в эксплуатацию состоялся в 1957 году.

В 1956 году в Дубне был создан Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ) - международная научная организация, в рамках которой могли проводить исследования ученые из многих стран мира. Ускоритель на 10 млрд электрон-вольт, строительство которого тогда еще не было закончено, стал составной частью ОИЯИ. На базе этого ускорителя была организована электрофизическая лаборатория, которая после запуска ускорителя изменила свое название. Она стала Лабораторией высоких энергий (ЛВЭ), а Векслер был назначен ее директором, после чего оставил пост заведующего Эталонной лабораторией в ФИАНе

После запуска дубненского синхрофазотрона наступил период быстрого прогресса в строительстве ускорителей на большие энергии. Второй крупный ускоритель в нашей стране был построен в Протвино близ Серпухова - уже на энергию 70 ГэВ. На нем работали не только советские исследователи, но и физики других стран. Также были построены ускорители на 50 ГэВ в Батавии (США), на 35 ГэВ в Калифорнии (США) и в Женеве (Швейцария).

В конце 40-х - начале 50-х годов, примерно в одно время с началом строительства синхрофазотрона в Дубне, Векслер стал искать новые, нетрадиционные способы ускорения заряженных частиц. Для разработки новых методов ускорения в ЛВЭ было создано специальное конструкторское бюро. Эти методы ускорения исследовались также в Эталонной лаборатории ФИАНа. В итоге в ФИАНе стали развиваться теоретические и экспериментальные исследования электронной плазмы, а затем и проблемы управляемых термоядерных реакций.

В 1958 году Векслер был избран действительным членом АН СССР. В 1959 году получил Ленинскую премию в составе авторского коллектива за создание синхрофазотрона на 10 ГэВ.

Когда в Академии наук было создано Отделение ядерной физики, он возглавил это отделение и был академиком-секретарем до своей кончины. На физическом факультете Московского государственного университета создал кафедру ускорителей, где читал первые лекции.

В 1964 году Векслер основал журнал «Ядерная физика» и стал его главным редактором. Был избран членом, а затем и председателем Комитета по физике высоких энергий Международного союза по чистой и прикладной физике.

В 1965 году Векслер перенес тяжелый инфаркт, но, подлечившись, вернулся к работе. Осенью 1966 года у него случился второй инфаркт. 22 сентября 1966 года Владимир Векслер скончался.

 

 
Владимир Иосифович Векслер

Чем знаменит

Владимир Векслер - автор важнейших открытий в области физики и техники ускорителей заряженных частиц, основатель и первый руководитель Лаборатории высоких энергий ОИЯИ. Открытый им принцип автофазировки позволил на много порядков повысить энергии, достижимые на ускорителях. На его основе была создана целая серия ускорителей заряженных частиц — фазотроны, синхротроны, синхрофазотроны.

Векслер оставил после себя богатое научное наследие, на базе которого возникли крупные научно-технические направления: современная техника ускорения заряженных частиц и развивающаяся на этой основе фундаментальная физическая наука - физика элементарных частиц.

«То, что было заложено Владимиром Иосифовичем Векслером, является основой наших многочисленных современных ускорителей. Очень многие из них базируются на принципах Векслера или на прототипах, созданных Владимиром Иосифовичем и его учениками», - писал академик Г.Н.Флеров

 

О чем надо знать

Векслер открыл принцип автофазировки в феврале-марте 1944 года, обосновав его теоретически, а впоследствии подтвердив экспериментально. В 1945 году в советском журнале «Journal of Physics USSR» была опубликована его статья об этом на английском языке.  

Статья появилась очень вовремя – всего через несколько месяцев в СССР была запрещена любая публикация в открытой печати статей по ядерной физике. Так что появись она позже, приоритет Векслера не был бы признан.

Спустя полтора года американский физик Эдвин Макмиллан, не читавший работу Векслера, заново открыл принцип автофазировки.  После появления статьи Макмиллана несколько физиков прислали ему фотокопии ранее вышедших статей Векслера.

Макмиллан признал приоритет советского ученого, написав ему: «Хочу снова заверить Вас, что мое кажущееся невнимание к Вашей работе было ненамеренным и что, узнав о ней, я хотел бы отметить, что Ваше открытие предшествовало моему». В дальнейшем физики не раз встречались, а возникшая между ними дружба продолжалась до самой смерти Векслера.

Векслер неоднократно выдвигался на соискание Нобелевской премии, но так и не получил ее, поскольку Нобелевский комитет не имел никакой информации о техническом воплощении принципа автофазировки в Советском Союзе. Макмиллан же стал лауреатом Нобелевской премии в 1951 году за открытие трансурановых элементов.

В 1963 году за открытие принципа автофазировки Векслеру и Макмиллану была присуждена Международная премия «Атом для мира». Эта престижная премия была учреждена в США Фондом Форда и присуждается за такие достижения в ядерной физике, которые способствуют мирной жизни и росту благосостояния человечества. Первым ее лауреатом стал Нильс Бор.

 

Прямая речь

Академик И.М.Франк о Владимире Векслере: «Он приходил в институт (ФИАН - ред.), говоря, что у него возникли "пальцеобразные" соображения. Так он называл гипотезы, обоснованные соображениями "на пальцах". Он сразу же рассказывал их, заранее зная, что они вызовут возражения. Возникал спровоцированный им спор, спор яростный, переходящий в крик всех его участников. Несомненно, для В.И.Векслера это было частью творческого процесса. По ходу спора он приводил все новые и новые доводы, дополняющие или видоизменяющие высказанную идею. Мысль его продолжала работать и после спора. На следующий день соображения могли быть иными, причем он никогда не настаивал на своих ошибках. Не только богатство идей, но и желание их немедленно обсуждать были для него характерны».

Ученик Векслера, профессор М. С. Рабинович о своем учителе: «Почти 20 лет он сам собирал, монтировал различные придуманные им установки, никогда не чураясь любой работы. Это позволяло ему видеть не только фасад, не только ее идейную сторону, но и все, что скрывается за окончательными результатами, за точностью измерений, за блестящими шкафами установок. Он всю жизнь учился и переучивался. До самых последних лет жизни вечерами, в отпуске он тщательно изучал и конспектировал теоретические работы».

8 фактов о Владимире Векслере

  • Его мать, Регина Владиславовна, была женой инженера Иосифа Векслера. Однако уже будучи замужем, она полюбила художника Давида Петровича Штеренберга, который и являлся настоящим  отцом Владимира. Еще до рождения ребенка Штеренберг вынужден был эмигрировать. Новорожденный получил фамилию официального мужа своей матери – Векслер.
  • Когда Векслер заканчивал институт, проводилась очередная реорганизация высших учебных заведений и изменение их названий. Поэтому получилось так, что он поступал в Плехановский институт народного хозяйства, а окончил МЭИ (Московский энергетический институт) и получил квалификацию инженера по специальности рентгенотехника.
  • Сохранился приказ директора ВЭИ от 29 января 1935 года о награждении сотрудников «за высокие показатели в производственной работе за 1934 год». Кого-то наградили радиоприемником, кого-то патефоном, кого-то ордером на пошивку пальто. Научный сотрудник группы рентгеновских лучей тов. В.И.Векслер был награжден отрезом на костюм.
  • В 1951 году Векслеру была присуждена Сталинская премия первой степени за разработку нового принципа ускорения и сооружение первых синхротронов. Премия была засекречена. О ней ничего не сообщалось в средствах массовой информации. Как тогда было принято говорить, премия была присуждена по закрытой линии. Часть полученных денег Векслер передал в профбюро своей лаборатории для премирования сотрудников.
  • По словам современников, Векслер был блестящим популяризатором физики, но, к сожалению, из-за занятости редко выступал с популярными статьями.
  • Первой женой Векслера стала Нина Александровна Сидорова - дочь его любимой школьной учительницы. Нина Александровна была историком, профессором МГУ, впоследствии заведовала сектором истории Средних веков в Институте истории АН СССР. Их дочь - Екатерина Владимировна Сидорова (родилась в 1932 году) - стала доктором биологических наук, завотделом НИИ вирусных препаратов. За три года до смерти Векслера - в 1963 году – у него родился  сын от второго брака Михаил.
  • Векслер был награжден тремя орденами Ленина (1945, 1951, 1953), орденом Трудового Красного Знамени (1962) и медалью «За доблестный труд» (1948).
  • В честь Владимира Векслера названы улицы в Дубне, Одессе, Житомире и ЦЕРНе (Швейцария)

 

Материалы о Владимире Векслере

Биография Владимира Векслера

Владимир Иосифович Векслер - создатель синхрофазотрона

Из воспоминаний о В.И.Векслере

Статья о Владимире Векслере в Википедии

 

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
VK.com Twitter Telegram YouTube Яндекс.Дзен Одноклассники
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2024.